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Title 顔面皮膚および口腔粘膜に対する微酸性電解水の消毒効 果
Title 顔面皮膚および口腔粘膜に対する微酸性電解水の消毒効 果 Author(s) 植原, 治; 舞田, 健夫; 齊藤, 正人; 永易, 裕樹; 松岡, 紘史; 倉重, 圭史; 田村, 誠; 池田, 和博; 疋田, 一洋; 川上, 智史; 安彦, 善裕; 千葉, 逸朗 Journal 日本口腔検査学会雑誌, 6(1): 38-43 URL http://hdl.handle.net/10130/3301 Right Posted at the Institutional Resources for Unique Collection and Academic Archives at Tokyo Dental College, Available from http://ir.tdc.ac.jp/ 原 著 顔面皮膚および口腔粘膜に対する微酸性電解水の消毒効果 植原 治 1) ＊、舞田健夫 2)、齊藤正人 3)、永易裕樹 4)、松岡紘史 1)、倉重圭史 3)、田村 誠 2)、 池田和博 5)、疋田一洋 2)、川上智史 6)、安彦善裕 7)、千葉逸朗 1) 1) 北海道医療大学 歯学部 口腔構造・機能発育学系 保健衛生学分野 2) 北海道医療大学 歯学部 口腔機能修復・再建学系 高度先進補綴学分野 3) 北海道医療大学 歯学部 口腔構造・機能発育学系 小児歯科学分野 4) 北海道医療大学 歯学部 生体機能・病態学系 顎顔面口腔外科学分野 5) 北海道医療大学 歯学部 生体機能・病態学系 高齢者・有病者歯科学分野 6) 北海道医療大学 歯学部 口腔機能修復・再建学系 高度先進保存学分野 7) 北海道医療大学 歯学部 生体機能・病態学系 臨床口腔病理学分野 抄 録 微酸性電解水の医療分野への応用は承認されていない。しかしながら、微酸性電解水 は生体に対する安全性が高く、殺菌効果を有するため、デンタルプラークの沈着阻止、歯 周炎や口臭の予防に優れた効果が期待されている。本研究は、微酸性電解水を顔面皮膚や 口腔粘膜の消毒に用いて、その効果を検証することを目的とした。 微酸性電解水は in vitro において顔面皮膚および口腔粘膜から採取したほぼすべての細菌 に対して殺菌作用を示した。in vivo において微酸性電解水は、コントロールと比較し有意 な殺菌効果を認めた。 微酸性電解水は、従来使用されている消毒薬よりも優れた殺菌効果を有し、環境汚染が なく、コストも低いことから、歯科治療や口腔ケアなど様々な歯科領域に応用できること が示唆された。 キ ー ワ ー ド：Slightly electrolyzed functional acid water, Facial skin disinfection, Oral mucosa disinfection 受付：2013 年 12 月 18 日 受理：2014 年 1 月 24 日 緒 言 た、細菌に対する殺菌効果やウイルスに対する不活 電解水は、食塩などの電解質を添加し電気分解す 化作用を有し、薬剤耐性の出現を招く可能性が低い ることで得られる水である。電解槽の陰極側ではア とされていることから、従来の消毒剤の代替として ルカリ性を示すアルカリイオン水、電極の陽極側か 注目されている 3)。強酸性電解水の他の利点として、 らは塩素を含んだ酸性を示す酸性電解水が生成され、 油分の除去効果が強いこと、手荒れがしにくいこと、 これまでに様々な種類が開発されている 1)2) 。 環境負荷が低いこと、ランニングコストが安いこと、 強酸性電解水は、その強い殺菌作用から手や内視 そして希釈の手間がないことなどのメリットがある。 鏡の洗浄に用いられており、さらに高い安全性を有 しかし、歯科領域では、硬組織の脱灰や金属腐食作 するために食品添加物としても認可されている。ま 用が問題視されている 2)4)-6)。 ＊：〒 061-0293 北海道石狩郡当別町金沢 1757 TEL 0133-23-2551 FAX 0133-23-2551 e-mail: [email protected] 38 38 - 43 , 2014 日本口腔検査学会雑誌 第 6 巻 第 1 号： 0.9% NaCl コントロール（無処理） 備えつつ、殺菌等の複合的な作用を有するため、歯 肉炎、歯周炎患者の歯肉溝あるいは歯周ポケット内 の洗浄・消毒、歯内療法時の根管内洗浄、含嗽、イ ンプラント治療、印象、模型の殺菌・消毒、義歯の 洗浄・殺菌・消毒等に効果があると考えられている 10)-13) 。また、微酸性電解水は皮膚の消毒に使用して もスキントラブルはなく、皮膚のバリア機能を維持 し、皮膚に潤いをもたらす効果があることも報告さ 微酸性電解水 0.025％ベンザルコニウム塩化物 れている 14)。 口腔外科処置において可及的な無菌的処置が必要 図 1 顔面皮膚に対する殺菌効果（in vitro ） ベンザルコニウム塩化物と微酸性電解水による 30 秒の殺菌 処理によって、すべての検材においてコロニーは認められな かった。 とされ、従来、術前の顔面皮膚および口腔粘膜の殺 菌にはポピドンヨードやベンザルコニウム塩化物を 用いている。しかし、これらの薬剤を用いても術野 一方、微酸性電解水は、食品の味や香りを損ねず の皮膚や粘膜の深部に生息している細菌まで完全に 殺菌できることで注目されている 7)8)。有効性が確認 殺菌することは不可能であるといわれている。 されている 10 ppm を下限値、30 ppm を上限値に定 本研究では、in vitro と in vivo における顔面皮膚お めた「微酸性次亜塩素酸水」が食品添加物の殺菌剤 よび口腔粘膜から検出された細菌に対する微酸性電 に指定されている。強酸性電解水は有効塩素濃度の 解水の殺菌効果について従来臨床で使用されている 減少が著しく速いが、微酸性電解水は室温でも有効 薬剤（ベンザルコニウム塩化物）と比較し、その効 塩素濃度の減少が緩やかで半年以上も活性が持続す 果を検討することを目的とした。 9) るという特性がある 。 電解水の医療分野への応用は 20 年前に遡るが、医 材料および方法 療用として認可されているのは、強酸性電解水の手 1. 消毒液 洗いや内視鏡洗浄消毒にとどまり、強酸性電解水と 微酸性電解水（ピュアスター ®、森永エンジニア 微酸性電解水の口腔内への応用は承認されていない。 リング、遊離塩素濃度 19.9 ppm、pH 5.92）、0.025% しかしながら、微酸性電解水は、生体への安全性を ベンザルコニウム塩化物（ヂアミトール、丸石製薬） 2000 CFU/mL 1500 1000 500 水 性 酸 微 ム ニ ウ コ P <0.05 0. 02 5％ ベ ン ザ ル 電 解 物 塩 化 aC l N 0. 9％ コ ン ト ロ ー ル 0 図 2 顔面皮膚に対する殺菌効果（in vitro ） 微酸性電解水の in vitro における顔面皮膚に対する殺菌効果は、コントロールに対し、100％の殺菌率を示した。また、従来使用 されている消毒剤と同等に効果が確認された。 39 植原 治：顔面皮膚および口腔粘膜に対する微酸性電解水の消毒効果 0.9% NaCl コントロール（無処理） 性 5 名、女性 5 名、年齢 27.2 ± 2.2 歳）を対象とし、 実験は午後 7 時夕食前に行った。 4. 実験方法 1) in vitro 殺菌効果 顔面皮膚と口腔粘膜から拭き取り検査キット （Promedia ST-25、エルメックス）の綿棒を縦、横、 斜めに 5 回ずつ動かし（250 ～ 300 g の圧力）、綿棒 に付着した微生物をリン酸緩衝生理食塩水に分散し 0.025％ベンザルコニウム塩化物 た。 微酸性電解水 上清を除去後に各消毒液に 30 秒間処理した後、連 図 3 口腔粘膜に対する殺菌効果（in vitro） 口腔粘膜にベンザルコニウム塩化物と微酸性電解水ではほぼ すべての検材でコロニーは認められなかった。 続 10 倍希釈系列を作り、37℃で 24 時間好気培養後、 および 0.9%NaCl（生理食塩液、大塚製薬）を用いた。 2) in vivo 殺菌効果 生菌数を測定した。 顔面皮膚に対する殺菌効果の方法は、塗擦範囲を 2. 倫理的配慮 直径 4 cm とし、綿球を中心から外側へ円を描くよう 本研究は北海道医療大学個体差医療科学センター に拭き、乾燥させる方法で行った。顔面皮膚（頬部） 倫理委員会の承認後に実施した。対象者へは研究内 を対象部位とし、4 ブロックに分け、3 ブロックを各 容および結果の公表、匿名性と秘密の保持、参加に 供試液で清拭し、残りの 1 ブロックは無処理でコン よる負担が生じないよう配慮すること、不参加によ トロールとした。各被験者に対して、4 種類の消毒方 る不利益がないことについて文章と口頭で説明し、 法の効果を検討するために皮膚細菌検査の接触法で 自由意志による同意を得た。 ある直径 35 mm の円形 SCDLP スタンプ培地（メルク） を用いた。日を変えて各部位にすべての消毒方法を 3. 被験者 供試した。各供試液で清拭し、SCDLP スタンプ培地 同意の得られた顔面皮膚および口腔粘膜に疾病が を 10 秒押印し（圧力 25 g/cm2 程度）、37℃、48 時 なく、3 ヶ月以上抗生物質の服用もない病院職員（男 間好気培養、消毒後の顔面皮膚の細菌数を測定した。 2000 CFU/mL 1500 1000 500 電 酸 性 微 塩 ウ ム ニ ル コ ザ ン ベ 0. 02 5％ 図 4 口腔粘膜に対する殺菌効果（in vitro ） 顔面皮膚同様、ベンザルコニウム塩化物と微酸性電解水に殺菌効果が認められた。 微酸性電解水は 99.98% の殺菌率を示した。 40 解 水 物 化 aC l N 9％ 0. コ ン ト ロ ー ル 0 P <0.05 日本口腔検査学会雑誌 第 6 巻 第 1 号： 38 - 43 , 2014 評価には、Ten Cate の判定を用いた 15)。 殺菌処理によって殺菌されることも明らかになった 口腔粘膜に対する殺菌効果の方法は、唾液の影響 （図 1、2）。一方、口腔粘膜に対する殺菌効果は、顔 が少ない口蓋粘膜を対象部位とし、まず、被験者の 面皮膚同様、ベンザルコニウム塩化物と微酸性電解 上顎を印象しソフトスプリントを作製した。スプリ 水に殺菌効果が認められた。微酸性電解水はコント 2 ントの口蓋 4 ブロックを 1 cm に切り分け、3 ブロッ ロール群と比較して 99.98% の殺菌率を示し、顔面 クを各供試液で清拭し、残りの 1 ブロックは無処理 皮膚と異なり 100% の殺菌率ではなかったが、ほぼ でコントロールとした。顔面皮膚の消毒と同様に日 全ての細菌に対して殺菌効果が得られた（図 3、4） 。 を変えて各部位にすべての消毒方法を供試した。各 ブロックに対し、拭取り検査キットの綿棒を縦、横、 2. in vivo 殺菌効果 斜めに 5 回ずつ動かし、綿棒に付着した微生物をリ 顔面皮膚において、コントロールおよび 0.9% NaCl ン酸緩衝生理食塩水に分散し、10 段階希釈液を BHI 群と比較し、微酸性電解水群では統計学的に有意な 血液寒天培地に播種した。その後、37℃、48 時間で 殺菌効果が認められたが、in vivo とは異なり、劇的に 好気培養を行い、生菌数を測定した。 殺菌することはできなかった（図 5）。口腔粘膜では、 0.025% ベンザルコニウム塩化物群と同様に、コント 5. 統計分析 ロールおよび 0.9% NaCl 群と比較し、微酸性電解水 統計分析は、統計ソフト IBM SPSS Statistics 21.0J 群に有意な殺菌効果がみられた（図 6）。顔面皮膚と （IBM）を用い分析を行った。各供試液とコントロー 口腔粘膜どちらとも、0.025% ベンザルコニウムと微 ルの CFU や汚染度について一元配置分散分析後に 酸性電解水群の間に有意差は認められなかった。 Tukey の多重比較検定により有意水準 5% における有 意差検定を行った。 考 察 電解水は、う蝕や歯周病罹患者に対する含嗽剤と 結 果 して使用が試みられている。強酸性電解水は酸性（pH 1. in vitro 殺菌効果 5.5 以下）のため硬組織の脱灰作用を有するが、微酸 微酸性電解水の in vitro における顔面皮膚に対する 性電解水は硬組織の脱灰を起こさせないと報告され 殺菌効果は、コントロールに対し 100% の殺菌率を ており、かつ微酸性電解水は、強酸性電解水と同程 示し、従来使用されている消毒剤と同等に効果があっ 度の殺菌効果を有する 16)。しかも安価で環境負荷が た。生体に付着している細菌に対しても 30 秒以上の 低いため、産業分野でも利用され、コスト、界面活 汚染度 4 2 水 微 酸 性 電 化 ム 塩 ウ ニ コ P <0.05 0. 02 5 ％ ベ ン ザ ル 解 物 l aC N ％ 0. 9 コ ン ト ロ ー ル 0 図 5 顔面皮膚に対する殺菌効果（in vivo ） 微酸性電解水群と 0.9%NaCl 群およびコントロール群間で汚染度に統計学的な有意差が認められたが、劇的に殺菌することはで きなかった。 41 植原 治：顔面皮膚および口腔粘膜に対する微酸性電解水の消毒効果 ぞれ共棲関係を保ちながら生息しているため、in vivo 性剤の代替品として、廃棄物処理等の削減が行われ ている 17) 。生体への安全性を備えつつ、殺菌等の複 での殺菌効果は低下する。 合的な作用を有する微酸性電解水は、歯科治療への 応用が期待できる。 2. 消毒効果濃度および時間について 本研究では、微酸性電解水を顔面皮膚と口腔粘膜 微酸性電解水は、種々の単離された口腔細菌に対し の消毒に用い、その効果を検証した。 て、30 秒以上の処理で殺菌されることがこれまで報 告されていた 20)。本研究では、生体に付着している細 1. 顔面皮膚および口腔粘膜の微生物について 菌に対しても 30 秒以上の処理によって殺菌されるこ 顔面皮膚から検出される常在菌は、グラム陽性の とが明らかになった。しかし in vivo の実験では、顔 Staphylococcus 属、Micrococcus 属、それに毛包管内に生 面皮膚の細菌を劇的に殺菌することはできなかった。 息する嫌気性の Propionibacterium 属などが主である。ま 辻らは、ポビドンヨード系消毒薬を用いて MRSA、 た、Streptococcus 属なども認められることがあるとさ E. faecalis 、E. faecium 、E. coli (O-157)、S. marcescens および れている 18) 。これらの菌を十分に消毒すれば一時的 P.aeruginosa に対する短時間殺菌効果と手術部位の皮膚 にほとんど無菌に近くなるが、まもなく毛包管や汗 消毒効果を検討し、0.1% では作用 1 分間でほぼ全株 腺などから残存した菌が出現するため、in vitro と比 殺菌し、皮膚消毒効果での除菌率は 97.3 ～ 97.7% の 較し in vivo で殺菌効果が低減する結果になると考え 殺菌効果を認めたと報告している。また、古橋らの られる。 実験では、0.5% ヒビテンおよび 7.5% 手術用イソジ 微酸性電解水の口腔常在菌に対する殺菌効果につい ンを消毒用エタノール液で希釈調製したものを皮膚 て葛城らは、口腔常在 Streptococcus 属 、E. coli、A. viscosus 、 に塗布し、1 分間作用後の殺菌率は 90% 以上、3 分 F. nucleatum 、P. gingivalis お よ び A. actinomycetemcomitans に 間作用後の殺菌率は 99% 以上を示したと報告してい 対しては優れた殺菌効果を示し、Staphylococcus 属 、B. る 21)22)。これらの報告から、微酸性電解水の濃度設 subtilis 、C. albicans および P. aeruginosa に対しては 5 分間 定や消毒時間にさらなる検討が必要であると考えら 3 作用させても 10 個 /ml 以上の生菌が残存したと報 告している 19) れた。 。口腔内には、約 700 種にのぼる微生 物が存在しており、微酸性電解水が有効な微生物と無 3. 微酸性電解水の活用方法について 効な微生物が凝集しバイオフィルムを作り上げ、それ 本研究において微酸性電解水は 0.025% ベンザルコ 100000 CFU/cm2 80000 60000 40000 20000 質 性 電 酸 微 ム 塩 ウ コ ニ P <0.05 0. 02 5 ％ ベ ン ザ ル 解 物 化 aC l N ％ 0. 9 コ ン ト ロ ー ル 0 図 6 口腔粘膜に対する殺菌効果（in vivo ） 0.025% ベンザルコニウム塩化物群と 0.9%NaCl 群およびコントロール群間も統計学的な有意差が認められた。コントロールと 比較して微酸性電解水によって 74.8% の殺菌率を示した。 42 日本口腔検査学会雑誌 第 6 巻 第 1 号： 38 - 43 , 2014 ニウム塩化物と同等の優れた殺菌効果を有し、顔面 皮膚や口腔粘膜への有用性が示唆された。また、環 境汚染が少ないことや低コストなどの理由から、応 用範囲は広いと考えられる。電解水技術で新型イン フルエンザウイルスと同型のウイルス、ノロウイル スを不活化させ、MRSA を殺菌させるなどの効果が 報告されており、口腔内に限らず全身の疾病予防に 利用できる 7)23)24)。 介護施設や在宅診療の現場における誤嚥性肺炎の問 題は大きく、口腔ケアの実施が重要であるが、微酸性 電解水を活用することによって、口腔内や義歯に付着 する肺炎球菌を殺菌することが可能である。誤嚥性肺 炎のリスクを軽減させることで薬剤耐性の問題を解決 するとともに医療費の低下も期待できる 25)26)。 結 論 微酸性電解水は、従来使用されている消毒薬と同 等の殺菌効果を有し顔面皮膚や口腔粘膜への有用性 が示唆された。環境汚染がなくコストも低いことか ら、歯科治療や口腔ケアなど様々な領域に応用でき ることが示唆された。 謝 辞 本研究の一部は、財団法人機能水研究振興財団の 寄付を受けて行われた。 本研究では、森永エンジニアリング株式会社から 微酸性電解水（ピュアスター ®）を提供していただ きました。ご協力いただいた大学病院職員の皆様、 関係者の皆様に心より御礼申し上げます。 参考文献 1) 土屋 桂、堀田国元、酸性電解水の化学、拓殖大学理工学 研究報告、9：21-30、2004 2) 芝 燁彦編集、口腔機能水ガイドライン、日本口腔機能水 学会、2004 3) 岩沢篤郎、中村良子、生体消毒薬の細胞毒性 : in vitro, in vivo における強酸性電解水、ポビドンヨード製剤、グル コン酸クロルヘキシジン製剤、塩化ベンザルコニウム製剤 の比較検討、感染症学雑誌、77：316-322、2003 4) 西田哲也、音琴淳一、伊藤公一、滝川智義、小野瀬英雄、 村井正大、強酸性電解水のヒトエナメル質に対する効果、 日本歯周病学会会誌、37：127-133、1995 5) 森 義雄、小松繁樹、畑 好昭、強酸性電解生成水溶液の 生体毒性－経口投与によるラットの亜急性毒性試験と口腔 組織への影響－、歯学、84：619-625、1997 6) 西田哲也、内山寿夫、郷家英二、伊藤公一、村井正大、野 元成晃、酸化水の金属修復物に及ぼす影響－金属修復物の 電位－、日本歯周病学会会誌、38：78-87、1996 7) 石鍋建彦、食品製造業における微酸性電解水利用について －食品の洗浄と殺菌技術－、ジャパンフードサイエンス、 46：56-62、2007 8) 中村悌一、堀井 純、微酸性電解水で食材の殺菌・現場の 衛生一増えている！！酸性電解水を使った衛生管理、食と 健康、50：12-15、2006 9) 堀田国元、酸性電解水の基礎と応用における留意点、日本 口腔機能水学会誌、8：15-16、2007 10) 酒井敏博、芝 燁彦、万代倫嗣、中根文誉、飯沼裕之、 迎 和彦、三浦頡剛、池田増男、芝 紀代子、水野徳次、 OXILYZER® による電解水の歯科領域への応用－第 1 報 使用条件について－、日本補綴歯科学会雑誌、37：920927、1993 11) 岩澤篤郎、中村良子、水野 次、臨床分離株に対するアク ア酸化水の効果、日本環境感染学会誌、8：11-16、1993 12) 岩澤篤郎、中村良子、アクア酸化水の抗微生物効果（Ⅱ） －他消毒薬との併用効果－、日本環境感染学会誌、9： 7-12、1994 13) 芝 燁彦、酒井敏博、塚崎弘明、尾関雅彦、中根宏之、鈴 木哲史、加瀬智夏、三浦二三、小花照雄、飯沼裕之、強 電解水の歯科領域への応用、歯界展望、84：931-941、 1994 14) 辻本朋美、田名部佳子、根来佐由美、田中喜典、井上智子、 微酸性電解水が皮膚に与える効果、大阪大学看護学雑誌、 18：11-16、2012 15) L. 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